发光二极管及发光装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种发光二极管，其包括外延结构

【技术实现步骤摘要】
发光二极管及发光装置


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，特别涉及一种发光二极管及发光装置
。

技术介绍

[0002]发光二极管
(Light Emitting Diode
，简称
LED)
为半导体发光元件，通常是由如
GaN、GaAs、GaP、GaAsP
等半导体制成，其核心是具有发光特性的
PN
结
。LED
具有发光强度大
、
效率高
、
体积小
、
使用寿命长等优点，被认为是当前最具有潜力的光源之一
。
[0003]Micro LED
是发光二极管中的一种，其具有芯片尺寸小
、
集成度高和自发光等特点
。
传统的
Micro LED
通常是使用金属反射镜来做包覆，将量子阱
(MQW)
发出的光做反射
,
使光集中射出
。
但是，传统的
Micro LED
的发光角与
OLED
相比还是存在一定差距
。
具体来说，
OLED
的发光角很小
,
可以有效集中提升法向方面的亮度；而
Micro LED
的发光角较大
,
无法有效集中提升法向方面的亮度，但
Micro LED
的优势在于没有
color shift(r/>色差
)
，对于色彩的准确性较
OLED
更高
。
因此，如何将
Micro LED
的发光角缩小
,
集中提升
Micro LED
法向方面的亮度已然成为本领域技术人员亟待解决的技术难题之一
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种发光二极管，其包括外延结构
、
第一电极
、
第二电极以及微透镜结构
。
[0005]外延结构具有相对的第一表面和第二表面，外延结构包括第一半导体层
、
发光层和第二半导体层，发光层位于第一半导体层和第二半导体层之间
。
第一电极位于外延结构的第一表面侧，并电连接第一半导体层
。
第二电极位于外延结构的第一表面侧，并电连接第二半导体层
。
微透镜结构，位于外延结构的第二表面侧，其中，微透镜结构的折射率范围为
1.2
～
2。
[0006]在一些实施例中，所述发光二极管还包括第一
DBR
结构，所述第一
DBR
结构直接接触所述外延结构的第一表面，所述第一
DBR
结构具有第一开口和第二开口，所述第一电极通过所述第一开口电连接所述第一半导体层，所述第二电极通过所述第二开口电连接所述第二半导体层
。
[0007]在一些实施例中，所述发光二极管还包括第二
DBR
结构，所述第二
DBR
结构直接接触所述外延结构的第二表面，所述第二
DBR
结构位于所述外延结构与所述微透镜结构之间
。
[0008]在一些实施例中，所述第二
DBR
结构包括相互堆叠的多个第一子层和多个第二子层，所述第一子层的折射率范围为2～
2.5
，所述第二子层的折射率范围为
1.3
～
1.6。
[0009]在一些实施例中，所述第一子层的材料包括
Ti3O5或
Nb2O5，所述第二子层的材料包括
SiO2。
[0010]在一些实施例中，所述第一子层的厚度范围为
500
～
800A
，所述第二子层的厚度范围为
1000A
～
1300A。
[0011]在一些实施例中，所述发光二极管还包括第三
DBR
结构，所述第三
DBR
结构直接接
触所述外延结构的侧壁，且连接所述第一
DBR
结构和所述第二
DBR
结构
。
[0012]在一些实施例中，所述第一
DBR
结构
、
所述第二
DBR
结构以及所述第三
DBR
结构的堆叠层对数至少为6对
。
[0013]在一些实施例中，所述第一半导体层的材料包括
AlGaInP
，所述第一半导体层的折射率范围为
3.2
～
3.5。
[0014]在一些实施例中，所述微透镜结构的最大宽度大于所述第一半导体层的最大宽度
。
[0015]在一些实施例中，所述微透镜结构的形状呈凸透镜
。
[0016]在一些实施例中，所述微透镜结构可以由氧化物或感光性胶材制成
。
[0017]在一些实施例中，所述发光层与所述微透镜结构的关系满足以下公式：
1/f
＝
(n
‑
1)/(1/r1‑
1/r2)
，其中，
f
为所述发光层所放置的焦点位置，
n
为所述微透镜结构的折射率，
r1为所述微透镜结构靠近所述发光层的表面的曲率半径，
r2为所述微透镜结构背离所述发光层的表面的曲率半径
。
[0018]在一些实施例中，所述发光二极管的尺寸小于
100
微米
。
[0019]本专利技术还提供一种发光装置，其可以采用如上述任一实施例所述的发光二极管
。
[0020]本专利技术的一实施例提供的一种发光二极管及发光装置，通过在发光二极管的出光面增设微透镜结构的设计，可以有效缩小发光二极管的发光角，提升发光二极管的集中出光，增强发光二极管在法向方向上的出光
。
[0021]本专利技术的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解
。
本专利技术的目的和其他有益效果可通过在说明书
、
权利要求书等内容中所特别指出的结构来实现和获得
。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；在下面描述中附图所述位置关系，若无特别指明，皆是图示中组件绘示的方向为基准
。
[0023]图1是本专利技术第一实施例提供的发光二极管的结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种发光二极管，其特征在于：所述发光二极管包括：外延结构，具有相对的第一表面和第二表面，所述外延结构包括第一半导体层
、
发光层和第二半导体层，所述发光层位于所述第一半导体层和所述第二半导体层之间；第一电极，位于所述外延结构的第一表面侧，并电连接所述第一半导体层；第二电极，位于所述外延结构的第一表面侧，并电连接所述第二半导体层；微透镜结构，位于所述外延结构的第二表面侧；其中，所述微透镜结构的折射率范围为
1.2
～
2。2.
根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述发光二极管还包括第一
DBR
结构，所述第一
DBR
结构直接接触所述外延结构的第一表面，所述第一
DBR
结构具有第一开口和第二开口，所述第一电极通过所述第一开口电连接所述第一半导体层，所述第二电极通过所述第二开口电连接所述第二半导体层
。3.
根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于：所述发光二极管还包括第二
DBR
结构，所述第二
DBR
结构直接接触所述外延结构的第二表面，所述第二
DBR
结构位于所述外延结构与所述微透镜结构之间
。4.
根据权利要求3所述的发光二极管，其特征在于：所述第二
DBR
结构包括相互堆叠的多个第一子层和多个第二子层，所述第一子层的折射率范围为2～
2.5
，所述第二子层的折射率范围为
1.3
～
1.6。5.
根据权利要求4所述的发光二极管，其特征在于：所述第一子层的材料包括
Ti3O5或
Nb2O5，所述第二子层的材料包括
SiO2。6.
根据权利要求4所述的发光二极管，其特征在于：所述第一子层的厚度范围为
500
～
800A
，所述第二子层的厚度范围为
1000A
～
1300A。7.
根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彦钦，陈劲华，郭桓邵，彭钰仁，
申请(专利权)人：泉州三安半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：